探宇里程碑:世界最强望远镜探寻外星人
  2013/3/19 8:19:51
关键词:星际航行 飞船 节能设备 节能电器 太阳能电器 
  
自古以来,尽管人类都渴望飞向天空,但是,人类真正实现这一梦想是在20世纪。随着新世纪的到来,宇航科学家正在雄心勃勃地设想进行星际航行,飞往宇宙深处,去探测太阳系之外的其他恒星。20世纪80年代初,美国航空航天局就提出用微波帆推动宇宙飞船的设想。1984年,罗伯特·福瓦特率先设计了“星束”号宇宙飞船,它有一张直径达14米的圆形网帆,由极细的铝丝织成,重量只有2000克。在网帆上有10万亿个铝丝交叉点,每个交叉点就是一个微电子线路,它们既是计算机的元件,又可感光,并具有微型针孔照相机的功能。  “星束”号宇宙飞船需有一个围绕地球运行的太阳能卫星辅助其工作,卫星将电能转变为微波,在卫星和“星束”号飞船之间,还要设置一面菲涅耳透镜,它将卫星发来的微波,聚集到飞船的帆上,使帆对微波束的反射能量达到最大值,作用在网帆上的微波束的光子压力也达到最大值,从而使飞船加速。计算表明,20千兆瓦的微波束,可使飞船获得15.5地球重力加速度(g)的加速度值,在6到7天后就能达到1/5的光速,即每秒6万千米。若以这样的速度飞行,约20年可到达比邻星。  在飞行过程中,飞船上的超大规模集成块会自动使用网帆中的导线去收集微波束的能量,然后像人眼视网膜上的光感受器一样,自动分析比邻星的光谱信息,并以每秒25张的速度拍照,再通过网帆作定向天线,将探测到的信息发回地球。

  而如果要远航至系外行星,那以下这些东西必要有突破:
  1.反物质,如果人类要生产它,就要懂得反物质内部机制和与常规物质的差别。
与达到直接从物质-反物质的过程,而不是物质-能量-反物质这过程。同时,
也要懂的如何储存它,因为反物质不能碰到常规物质以免发生消灭,转化为纯能量(不可控)!
  反物质发动机的设计方案主要有四种,我们在这里按照比冲量从低到高列出:
  1) 固体核心:湮灭在一个固体核心的热交换装置内进行,产生的热量将氢推进剂加到高热,然后从喷口喷出,效率和推力都比较高,但由于原材料的原因,比冲量最多只能达到1,000秒;
  2) 气体核心:让反物质同氢推进剂直接反应湮灭,产生的带电介子以磁场控制并将氢推进剂加到高热,但这样会产生一些无法控制的γ射线,比冲量能达到2,500秒;
  3) 离子浆核心:以比较多的反物质注入氢推进剂并湮灭产生高热的离子浆,并以磁场来容纳它们,然后将离子浆喷出产生推力,这样同样会产生一些无法控制的γ射线,但这种方式不受原材料的限制,比冲量可以很高,大约在5,000秒到10万秒之间;
  4) 粒子束核心(Beam Core):直接一对一地湮灭,然后以磁场控制带电介子并把它们直接从喷口喷射出去,由于这些介子的运动速度接近光速,发动机比冲量可能要超过1千万秒。因为湮灭产生的带电介子在衰变后变成半衰期更长的带电μ介子,所以这个办法完全可行。而且这个方式只需要反物质燃料,不需要推进剂,可以极大地减少飞船的 负载。
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